隧洞混凝土裂缝及涵洞伸缩缝处理方案及施工工艺.pdf

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1、隧洞混凝土裂缝及涵洞伸缩缝处理方案及施工工艺隧洞混凝土裂缝及涵洞伸缩缝处理方案及施工工艺摘要：隧洞的混凝土层由于施工设计、地质条件、施工材料等问题容易出现裂缝与涵洞伸缩缝，严重影响了隧洞的安全使用并降低其使用寿命。本文根据前人的研究结果以及工程实践中的经验总结，从隧洞混凝土层裂缝的成因角度出发讨论其处理与施工工艺。在处理方面设计一套可供实践操作的处理方法，并明确规定了材料的使用规则。在施工工艺方面则分别从普通施工工艺以及涵洞伸缩缝处理方案说明其施工要点。关键词：隧洞；混凝土裂缝；处理方案；施工工艺abstract:the concrete tunnel construction design,

2、layerdue to the geological condition,the construction materialsquestion is easy to crack and culverts expansion joint,theserious influence the safe use of the tunnel and reduce itsservice life.in this paper,according to the results of thestudy and project predecessors in the practice of theexperienc

3、e,from the tunnel concrete layer the causes ofcracks angle discuss its processing and constructiontechnology.in treatment for design a practical operation,the processing method and clearly specified the use ofmaterial rules.in the construction technology,constructiontechnology and respectively from

4、the ordinary culvertsexpansion joints that the key points of construction scheme.keywords:tunnel;concrete crack;a plan to deal with;construction technology1 隧洞混凝土裂缝的成因及其危害1.1 隧洞混凝土裂缝的成因隧洞混凝土裂缝的成因多种多样，按照成因方式主要分为如下若干种情况：1.1.1 地质条件隧洞施工主要依附于施工场地的地质条件，地质条件决定了混凝土的使用寿命。地质条件的主要评价依据为施工场地地质成分以及岩体的刚性指标。如果地质成分刚

5、性较硬，且岩石稳定性良好，则不容易对隧洞的混凝土层造成危害。相反，在施工过程中围岩破坏程度较大导致其整体刚性下降，则容易造成隧洞混凝土层出现裂缝。1.1.2 施工设计在隧洞施工过程中，需要对隧洞的承压等条件进行测量并计算，并根据获得的相关数据进行严密的施工设计。在实际施工过程中往往由于当地水源等条件的改变而使承压条件发生变化，使得其使用条件高于设计承压。在这样的情况下施工，极易造成隧洞混凝土层出现裂缝。1.1.3 施工材料在混凝土层施工过程中，材料质量等级低以及在配比过程中的遵从现象会对混凝土层的最终施工质量以及使用寿命造成一定影响。因此，在施工过程中必须严控施工材料质量以及施工章程，否则容易

6、出现混凝土层裂缝。1.1.4 其他原因除上述若干原因易造成隧洞混凝土层出现裂缝外，其他原因造成的裂缝同样影响隧洞的实际使用。其他成因相对复杂，具体可归结为温差较大、工艺不合理、地质变动、人为扰动等。1.2 混凝土裂缝的危害混凝土裂缝的存在会严重影响到隧洞的使用安全及使用寿命。一方面，混凝土裂缝在水体侵蚀下会进一步扩大进而危及到隧洞整体质量与安全；另一方面隧洞混凝土层裂缝的存在容易造成水体流失，使水体混入周边地质元素，进而造成严重水体污染。2 输水隧洞混凝土裂缝处理方案及材料2.1 输水隧洞混凝土裂缝处理方案结合前人已有结论以及本人实践经验，确定了如下（图1）混凝土裂缝处理试验方案。此方案遵循灌

7、浆涂抹的基本施工思路。具体施工方案如下：首先在隧洞混凝土裂缝内部进行化学灌浆处理，然后在裂缝表面涂刷柔性防渗涂料封闭。该方案已在内蒙赤峰三座店水电站输水隧洞裂缝、张家口清水河混凝土挡墙裂缝、云南云桥上库混凝土面板裂缝、云南景洪水电站溢流坝伸缩缝及水垫塘伸缩缝、北京十三陵抽水蓄能电站上库面板裂缝、辽宁丹东蒲石河抽水蓄能电站上库面板裂缝、河南宝泉抽水蓄能电站上库进水口混凝土面板裂缝及伸缩缝、吉林双沟水电站混凝土面板裂缝、深圳龙茜输水隧洞裂缝、深圳东江水源工程渡槽伸缩缝、辽宁太平哨水电站溢流面伸缩缝、安徽白莲崖水库泄洪洞孔混凝土裂缝、三峡水电站泄洪底孔伸缩缝、新疆伊利十八板输水隧洞裂缝、新疆吉林台混

8、凝土面板裂缝、新疆温泉水电站混凝土面板裂缝、四川芭蕉河混凝土面板裂缝等工程中得到了广泛应用，取得了良好效果。从实际施工的效果来看，此方案可有效修补隧洞混凝土裂缝。同时，由于其处理效果牢固、处理施工周期较短进而具有实际推广的意义。2.2 混凝土裂缝修补材料2.2.1 裂缝内部化学灌浆材料隧洞混凝土裂缝一般为温度变形缝，因此宜采用柔性灌浆材料。对大于 0.2mm 的裂缝或深层及贯穿裂缝，建议采用水溶性聚氨脂化学灌浆材料（材料性能指标详见表 1），该材料是一种在防水工程中普遍使用的灌浆材料，该灌浆材料可灌性好、强度高、无毒性，其固结体具有遇水膨胀和弹性止水较好的特性，并具有吸水后再次膨胀止水的双重止

9、水功能，特别适用于变形缝的漏水处理。当聚氨脂被灌入含水的混凝土裂缝中时，迅速与水发生反应，形成二氧化碳气体及不溶于水、不透水的凝胶体，聚氨酯膨胀作用及凝固作用同时进行，反应完全后体积会产生一定的膨胀，形成二次渗透扩散现象（灌浆压力形成一次渗透扩散），从而达到堵水止漏、补强加固的处理效果。表 1 聚氨酯化学灌浆材料主要性能指标试验项目技术要求 实测值粘度（25，mpa.s）407045凝胶时间（min）浆液:水=100:3207.7粘接强度（mpa）（干燥）2.0 2.62.2.2 裂缝表面柔性防渗涂料裂缝内部化学灌浆结束后，在裂缝表面采用 sk 柔性防渗涂料（复合胎基布）进行封闭。sk 柔性防渗涂料分两种材料，一种是 sk 手刮聚脲防渗涂料（主要技术指标见表 2），另一种是 sk 柔性抗冲磨防渗涂料（主要技术指标见表 3）。表 2 sk 手刮聚脲防渗涂料的主要技术指标项目拉伸强度（mpa）固含量（%）伸长率（%）撕裂强度（kn/m）粘接强度（mpa）技术指标大于 16大于 80大于 380 大于 30大于 2.5